- •Содержание
- •Введение
- •1. Общие сведения об альтернативных топливах
- •1.1Биодизельное топливо
- •1.2Диметиловый эфир
- •1.3Газообразное топливо
- •1.4Газоконденсатное топливо
- •1.5Жидкое топливо из углей
- •1.6Спиртовое топливо для дизелей
- •1.7Энергетическая классификация топлив для двс
- •2. Индикаторная диаграмма и расчет динамичности цикла дизеля при работе на нефтяных и альтернативных видах топлива и топливных смесях
- •3. Методы оценки самовоспламенения топлива в дизелях. Проблемы выбора и рекомендации
- •4. Влияние технического состояния и регулирования топливной аппаратуры дизеля на процессы топливоподачи и сгорания топлив с разными свойствами
- •5. Влияние свойств жидких легких альтернативных и нефтяных топлив на работу топливной аппаратуры дизелей
- •6. Выбор схем и разработка технических решений систем топливоподачи альтернативных и тяжелых топлив в дизелях
- •7. Вредные выбросы судовых дизелей и оценка экономическоого ущерба от их воздействия
- •8. Прогнозирование перспектив топливоисполь-зования на дизельном флоте методами экспертных оценок
- •9. Выбор сорта (марки) альтернативного топлива и топливных смесей для судовых двигателей.
- •9.1. Критерии оценки эффективности применения альтернативных видов топлива в двс
- •1.8Влияние состава топлива на индикаторный процесс и характеристику впрыска дизеля
- •1.9Применение в судовых дизелях смесей жидких маловязких авт со стандартным дизельным топливом
- •1.10Применение в судовых дизелях смесей утяжеленных авт со стандартным дизельным топливом
- •10. Влияние свойств традиционных и альтернативных топлив на эффективность утилизации тепла отработавших газов судовых дизелей
- •11. Влияние различных факторов на индикаторные, эффективные и экологические показатели судовых дизелей
- •12. Прогнозирование перспектив топливоиспользования на дизельном флоте методом экспертных оценок
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложения
- •Технико-Экономическое обоснование
- •Расход исходного сырья и эл. Энергии на изготовление
- •1 Тонны готовой продукции(сжт):
- •644099, Г. Омск, ул. И. Алексеева, 4
1.1Биодизельное топливо
Для получения биотоплива (биодизеля) с требуемыми свойствами используют смеси эфиров (рафинадов) растительных масел с дизельным нефтяным топливом.
Исследованы и испытаны как топливо на различных типах дизелей следующие растительные масла [40]: рапсовое, соевое, подсолнечное, арахисовое, пальмовое, оливковое, кукурузное, хлопковое и др.
Для выработки биодизельного топлива могут использоваться различные масличные культуры (соя, рапс и т.п.), а также отходы производства говяжьего и других животных жиров. Биодизельное топливо из растительного сырья, в отличие от биоэтанола, получают раздавливанием семян масличных культур, в результате которого получают растительное масло. Наиболее часто для производства биодизельного топлива используют рапсовое масло, которое вырабатывается из семян рапса и представляет собой сложные эфиры глицерина и следующих высших карбоновых кислот:
- насыщенных (миристиновой - 1,5%, стеариновой - 1,6%, арахиновой - 1,5%);
- ненасыщенных (олеиновой - 20 - 25%, эруковой - 56 - 65%, линолевой - 14% и линоленовой - 2 - 3%).
Рапсовое масло (табл. 4) имеет высокую температуру плавления и поэтому рапсовое масло подвергают гидролизу с получением глицерина и смеси жирных кислот. Эту смесь этерифицируют метанолом с получением метиловых эфиров жирных кислот рапсового масла – биодизельное топливо, которое может использоваться как таковое или в виде различных композиций с традиционным нефтяным топливом.
Основные физико-химические и эксплуатационные свойства биодизельного топлива и его смеси с нефтяным дизельным топливом приведены в табл. 4 и 5.
Таблица 4 – Физико-химические и эксплуатационные свойства дизельного топлива (ДТ), рапсового масла (РМ) и их смесей
Физико-химические свойства |
Топлива |
||||
ДТ |
РМ |
80% ДТ + 20% РМ |
60% ДТ + 40% РМ |
40% ДТ + 60% РМ |
|
Плотность при 20°С, кг/м3 |
830 |
916 |
848 |
865 |
882 |
Вязкость кинематическая при 20°С, мм/с |
3,8 |
75 |
9 |
19 |
30 |
Коэффициент поверхностного натяжения σ при 20°С, мН/м |
27,1 |
33,2 |
- |
- |
- |
Теплота сгорания низшая, кДж/кг |
42500 |
37300 |
41500 |
40400 |
39400 |
Цетановое число |
45 |
36 |
- |
- |
- |
Температура самовоспламенения. °С |
250 |
318 |
- |
- |
- |
Температура помутнения, °С |
-25 |
-9 |
- |
- |
- |
Температура застывания, °С |
-35 |
-20 |
- |
- |
- |
Количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг вещества, кг |
14,3 |
12,6 |
13,9 |
13,5 |
13,1 |
Содержание, % по массе С Н О |
87,0 12,6 0,4 |
78,0 10,0 12,0 |
- - - |
- - - |
- - - |
Общее содержание серы, % по массе |
0,20 |
0,002 |
- |
- |
- |
Коксуемость 10%-ного остатка, % по массе |
0,2 |
0,4 |
- |
- |
- |
Примечание: «-» - свойства не определились; ДТ – дизельное топливо; РМ – рапсовое масло; для смеси ДТ и РМ указано объемное процентное содержание компонентов.
Таблица 5 – Энергетические, физико-механические и моторные свойства некоторых растительных масел и их смесей как топлив для дизелей
Показатели |
Дизельное топливо (ГОСТ 305-82) |
50% смесь дизельного топлива и подсолнечного масла |
Подсолнечное масло |
50%; смесь дизельного топлива и арахисового масла |
Арахисовое масло |
Теплота сгорания, кДж/кг: низшая высшая |
42 967 45 776 |
39 310 42 573 |
36 981 39 686 |
39 829 42 558 |
37 023 39 638 |
Плотность при 15,5°С, г/см. |
0,8324 |
0,8787 |
0,9233 |
0,8777 |
0,9173 |
Продолжение таблицы 5
Содержание, % по массе: углерода водорода кислорода |
86,6 13,4 0,00 |
82,3 13,0 4,60 |
78,3 12,8 8,75 |
82,1 12,8 4,91 |
78,0 12,3 9,36 |
Температура помутнения,°С |
-17,8 |
не замерялась |
-6,70 |
не замерялась |
3,30 |
Вязкость, сСт: при 20°С при 40°С при 100°С |
410 2.60 1,10 |
-»- 7,05 3,00 |
65,2 30,7 7,44 |
-»- 9,27 4,87 |
81,5 36,5 8,32 |
Цетановое число Н/С (соотношение атомов) О/С (соотношение атомов) |
50.8
1.84
0.00 |
не замерялась 1.89
0.044 |
33,4
1,94
0,084 |
не замерялась 1,86
0,047 |
36,6 1,88
0,090 |
Стехиометрическое соотношение топлива к воздуху |
0,069 |
0.073 |
0,077 |
0,073 |
0,78 |